Guias de diseno

GUIAS DE DISEÑO
DIMENSIONADO Y SELECCIÓN
l Seleccionar el resorte de mayor diámetro exterior posible (De). Esto reduce las tensiones bajo un determinado ratio fuerza (F) /
deflección (s) aumentando por tanto la vida a fatiga. Utilizar resortes con relación diámetro exterior (De) a diámetro interior (Di)
de 1.7 a 2.2 también mejora el desempeño y la longevidad.
l Seleccionar un resorte que al 75% de la deflección total provea la máxima fuerza y/o deflección requerida. La deflección máxima
de diseño debería corresponderse el 75% de la altura de cono libre (ho). La reducción de la deflección aumenta la vida a fatiga.
l Las curvas fuerza/deflección pueden cambiarse variando el ratio altura de cono (ho) a espesor (t).
l Los discos más gruesos tienen mayores propiedades de amortiguación (histéresis).
ORIENTACIÓN
l Los apilados más cortos son más eficientes. Esto es especialmente importante con cargas dinámicas. La deflección de los
resortes del extremo móvil del apilado es mayor que la teórica mientras que la de los del extremo opuesto es menor. Esto se
debe a la fricción entre los discos y con el cilindro o camisa de guiado. La utilización del mayor diámetro exterior posible reducirá
el número de resortes necesarios y la altura total de apilado. Se recomienda que la altura total de apilado no exceda el valor de
3 veces el diámetro exterior del resorte (De).
l Cuando se disponen resortes en paralelo se debe tener en cuenta los siguientes factores:
1. En condiciones dinámicas, la generación de calor.
2. La relación entre fuerzas de carga y de descarga debida a la fricción.
3. Histéresis, la mayor amortiguación resultante de la fricción entre resortes.
4. Lubricación – totalmente necesaria en aplicaciones con resortes en paralelo.
l Se requiere lubricación para un uso eficiente y una mayor duración de vida de los resortes. En aplicaciones moderadas es
generalmente suficiente la utilización de un lubricante sólido como el disulfuro de molibdeno. En aplicaciones severas y bajo
ambientes corrosivos se necesitará aceite o grasa lubricante confinada en la cámara.
l Para reducir el daño superficial cuando los resortes se utilizan en conjunción con materiales blandos se pueden utilizar arandelas
de presion templadas.
VIDA ÚTIL A FATIGA
l La vida útil a fatiga se puede mejorar incrementando la precarga y reduciendo la deflección máxima. Generalmente, esto
requiere la adición de resortes en apilados en serie, pero extenderá la vida útil.
l El granallado crea favorables tensiones compresivas en la superficie de los resortes. Esta operación reduce la posibilidad de
fallo por fatiga debido a tensiones de extensión que comienzan generalmente en la superficie.
l La precarga (presetting o scragging) es una compresión única o repetitiva para llevar a la posición plana a un resorte tratado
térmicamente. Las tensiones creadas originan una deformación plástica por la que el resorte pierde altura. La altura de cono
libre remanente (ho) resulta de las tensiones residuales originadas en el equilibrio de fuerzas y momentos. A partir de este
momento el disco no sufrirá ninguna deformación plástica adicional bajo cargas subsecuentes. Este proceso permite mayores
tensiones de carga y una vida a fatiga más larga.
MATERIALES Y ACABADOS
l El acero alto carbono y el acero aleado proporcionan una excelente resistencia y una larga durabilidad en la mayoría de
aplicaciones. El acabado estándar de fosfatado al zinc y lubricado proporciona protección adecuada para entornos húmedos.
Hay disponibles acabados más resistentes, pero tienden a desaparecer (por desgaste) en aplicaciones dinámicas.
l Los acabados electrolíticos deberían evitarse. La fragilización por hidrógeno supone un riesgo demasiado alto en resortes
sometidos a cargas altas y con durezas de más de HRC 40.
l El acero inoxidable austenítico es una muy buena elección para aplicaciones estáticas y con ciclos pequeños. Proporciona
fuerzas elevadas y una excelente resistencia anticorrosión. Este material continuará endureciendose con su uso, luego el ciclo
de vida será limitado, pero la resistencia contra fluencia es buena.
l Para aplicaciones dinámicas donde se requiere resistencia anticorrosión, se recomienda aceros inoxidables endurecidos por
precipitación. Las características mecánicas de estos aceros están próximas a las de los materiales de la norma DIN 2093 y son
muy resistentes a la corrosión.
l A temperaturas superiores a 200ºF (100ºC), los materiales estandar de la norma DIN pueden empezar a perder propiedades,
incluso a deformarse plásticamente. Entre 300ºF hasta 400ºF (150ºC y 200ºC) los materiales pierden su resistencia y no són
útiles. El acero inoxidable es algo más resistente a las temperaturas altas, pero solo hasta 575ºF (300ºC).
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